射频直接数字化接收机
2018-03-30李艳霞
李艳霞
摘要
L波段射频直接数字化接收摘机，是我国当前雷达系统数字化要技术应用的重要组成设备，也是1当前我们技术研究的重要内容。本文以ADC12D1800RF模数转换器技术应用为核心，开展了数字接收机技术原理与构成研究，为这一技术设备的应用实践发展提供理论化支持作用。
【关键词】L波段射频 直接 数字化接收机 ADC12D1800RF
在我国雷达技术应用实践领域中，射频直接数字化接受技术的应用研究占据着较为重要的位置。特别是L波段（1GHz?2GHz）射频数字化技术的应用研究，是当前雷达射频技术研究的重要组成部分。因此我们结合新型高性能芯片技术应用与数字信号处理技术发展特征，开展了L波段射频直接数字化接收机技术研究。
1 接收机技术原理与要求简述
在数字化接收机实践技术研究前，我们首先需要对其主要技术原理进行分析，进而确保接收机实践技术应用。
1.1 宽窄带信号处理技术
在信号数字接收过程中，L波段信号通常包括了宽窄带两种信号类型。一是处于宽带信号状态下，接收机对信号进行直接的接受处理，形成完整的信号。二是在窄带信号状态下，接收机可以对信号进行模拟化变频技术处理，如将其中频调整到百兆赫兹附近区域，再由处理器进行高精度数字化采集，形成高精度的信号类型。
1.2 信号的处理要求
在数字化信号接收机运行中，我们对L波段信号的接收要求是以宽带信号为准。
2 接收机主要组成部分及技术研究
2.1 接收机开关滤波器装置
在接收机运行中开关滤波器装置的主要功能是接受到的信号中的噪声与杂散信号进行滤除处理，初步提高信号质量。为提升数字化信号的性能，通常使用数模转换器（即ADC设备）对信号中的噪音与杂散信号进行过滤处理，即将处理后的信号经过折叠至接收机频率规定的奈奎斯特频段内。在ADC设置中，其主要的技术数据包括了信号窄带接收带宽为、中频接收信号以及模拟滤波器相对带宽等几个主要内容。由于部分设计中，技术人员为了提高信号精度，一般将模拟滤波器的相对带宽定为1%作用。但是在实际的技术实现中这一技术要求难度较大。因此在实际的应用这一技术数据一般控制在5%左右。
2.2 符合信号接收要求的模数转换器
在实际的的接收机设计中，模数转换器是将模拟信号转换为数字信号，进而保障信号精度与质量的重要设备。如在当前的接收机中常用的ADC12D1800RF模数转换器，就是较为常见的高速高清晰转换设备。这类转换器的采样频率可以达到3.6Gbps，其信息采样精度也达到了12位，设计中可以保证单端口信号或双端口信号两种信号输入方式，因此确保了信号的转换质量与速度。
单就ADC12D1800RF设备实践应用而言，信号转换设备在使用中常见的四种转换模式进行介绍。
2.2. 1NDES模式
在这一转换模式下，设备中的VinI与VinQ信号接收装置分别进行并行的信号输入过程。之后再由设备内的两个ADC分别进行独立的信号转换处理，最后完成信号的输出输出，其信号频段为S2.7GHz范围内。
2.2.2 DSEI模式
在技术研究中这一模式也被称为DESQ模式。其主要技术特征是在实际的信号采集处理中，设备内部的两个ADC系统利用以交叉处理的方法，分别对VinI、VinQ中输入的信号进行分析处理，在完成信号输出工作，其信号频段为S1.2GHz范围内。
2.2.3 DESIQ模式
这一模式在数据信号处理中与上一模式基本相同。其区别在于DESIQ模式必须保证Vini和VinQ输入端在运行中受到外部同时驱动，其信号频段为S1.75GHz范围内。
2.2.4 DESCLKIQ模式
这一模式与DESIQ模式的区别在于Vini与VinQ通道在，在设备中具有相对的独立性，其信号频段为S2.7GHz范围内。
2.3 数字下变频与数据传输系统
2.3.1 数字下变频系统
在数字化接收机系统中，数字下变频系统主要是在接收机中经过混频后得到的中频信号比原始信号的频率低的一种混频方式，因此其在L波段射频直接数字化接收机中起到了良好的混频作用，进而确保了信号接收的整体质量。在实际的变频系统应用中，这一系统包括了窄带数字下变频与宽带数字下变频两个组成部分。这两种方式的处理流程分别如图1、2所示。
2.3.2 信号数据传输系统
在接收机系统中，信号数据传输系统主要是完成接收信号输入、输出以及内部信号传输使用。在实际的应用中信号传输一般使用千兆位级高速串行总线接口，进而确保信号传输速度与质量。如在系统应用中采用XILINX Kintex-7 GTX为接口的硬件平台，同时使Aurora協议用于信号数据包的传输，可以保证其信号传输速率在lOGbps左右，确保了信号传输的顺利完成。
参考文献
[1]胡志东，韩晓明，陈路俊.L波段射频直接采样数字接收机设计技术[J].信息通信，2015（12）.
[2]杨志刚.雷达宽带数字接收机设计与实现[D].哈尔滨工程大学，2012.
